Comment les endosomes recyclent le matériel cellulaire « Kiss and Run » dans le recyclage des cellules

Source: Communiqué de presse Université de Bâle | Traduit par IA 2 min Temps de lecture

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Qu'est-ce qui est encore utilisable et qu'est-ce qui peut être éliminé ? Les cellules sont elles aussi confrontées à cette question. Des chercheurs du Biozentrum de l'université de Bâle ont découvert un mécanisme biologique qui permet de récupérer les protéines encore utilisables en vue de leur recyclage.

Endosomes de tri (verts) et vésicules de recyclage (magenta) dans des cellules humaines.(Image : Biozentrum, Université de Bâle)
Endosomes de tri (verts) et vésicules de recyclage (magenta) dans des cellules humaines.
(Image : Biozentrum, Université de Bâle)

La réutilisation des matières permet d'économiser de l'énergie et de préserver les ressources. Pas étonnant que la nature elle-même recycle. Dans les cellules, de minuscules organites, appelés endosomes, trient les matières cellulaires qui leur sont acheminées en substances utiles et en déchets.

Cependant, le mécanisme exact de tri des endosomes restait jusqu’à présent un mystère. Une équipe de recherche dirigée par le professeur Anne Spang, du Biozentrum de l’Université de Bâle, a désormais découvert, grâce au mécanisme cellulaire « FERARI », un acteur essentiel de ce processus. Ce complexe moléculaire spécialisé répartit les substances recyclables, principalement des protéines de transport et des récepteurs, et les réintègre dans le cycle cellulaire. Ainsi, les composants cellulaires précieux n’ont pas besoin d’être constamment renouvelés, ce qui permet d’économiser de l’énergie et du temps.

Recyclage et élimination par les endosomes

Les endosomes sont de petites vésicules entourées d'une membrane, présentes à l'intérieur des cellules animales et végétales. Au cours de leur maturation, les endosomes passent par différents stades au cours desquels ils remplissent diverses fonctions. Les endosomes précoces absorbent principalement des substances, les endosomes plus matures trient les substances recyclables et les endosomes tardifs éliminent les résidus non recyclables.

Poste de distribution dans les cellules

L'équipe de recherche a désormais découvert que FERARI joue le rôle d'une sorte de répartiteur au sein des endosomes de tri. « FERARI est composé de différentes protéines et a pour rôle de permettre aux vésicules de recyclage de s'ancrer aux endosomes de tri et d'être chargées de matière réutilisable », explique Mme Spang, responsable de l'étude.

La particularité du complexe de recyclage cellulaire réside dans le fait qu’il coordonne à la fois la fusion entre l’endosome et la vésicule de recyclage (kiss) et la sécession après chargement (run). Les vésicules chargées acheminent ensuite leur contenu vers le lieu d’action, à savoir la membrane cellulaire. « Nos travaux contredisent le dogme courant selon lequel les vésicules de recyclage se détachent directement de l’endosome », explique Spang. « Nous sommes les premiers à mettre en évidence ce mécanisme « kiss-and-run ». »

Des troubles liés au recyclage associés à des maladies

Si FERARI ne fonctionne pas correctement, le recyclage au sein de la cellule s'en trouve perturbé. Les dysfonctionnements des processus cellulaires de transport et de recyclage peuvent entraîner toute une série de maladies, parmi lesquelles le cancer, les maladies métaboliques et les maladies neurodégénératives.

Publication originale : Jachen A. Solinger, Harun-Or Rashid, Cristina Prescianotto-Baschong et Anne Spang : FERARI est nécessaire au recyclage endocytaire dépendant de Rab11, Nature Cell Biology (2020) ; DOI : 10.1038/s41556-019-0456-5

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